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JP6275038B2 - Recovery of carboxylic acids from their magnesium salts by precipitation with hydrochloric acid, useful for fermentation broth treatment - Google Patents
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Recovery of carboxylic acids from their magnesium salts by precipitation with hydrochloric acid, useful for fermentation broth treatment Download PDF

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Description

本発明は、2,5-フランジカルボン酸、フマル酸、アジピン酸、イタコン酸、クエン酸、グルタル酸、マレイン酸、マロン酸、シュウ酸、及び、10より多い炭素原子を有する脂肪酸からなる群から選ばれるカルボン酸を調製する為の方法に向けられている。 The present invention is from the group consisting of 2,5-furandicarboxylic acid, fumaric acid, adipic acid, itaconic acid, citric acid, glutaric acid, maleic acid, malonic acid, oxalic acid, and fatty acids having more than 10 carbon atoms. It is directed to a process for preparing selected carboxylic acids.

上記カルボン酸の製造は、特に発酵によって製造される場合に、種々の望ましくない副生物をもたらす。カルボン酸が微生物によって排出されるところの発酵プロセスは、pHの低下を結果する。そのようなpHの低下は、微生物の代謝プロセスを損ないうるので、pHを中和する為に、発酵媒体に塩基を添加することが一般的なプラクティスである。その結果、発酵媒体中に産生されたカルボン酸は典型的にはカルボン酸塩の形で存在する。 The production of the carboxylic acid results in various undesirable by-products, especially when produced by fermentation. The fermentation process where the carboxylic acid is excreted by the microorganism results in a decrease in pH. It is a common practice to add a base to the fermentation medium in order to neutralize the pH, since such a decrease in pH can impair the metabolic processes of the microorganism. As a result, the carboxylic acid produced in the fermentation medium is typically present in the form of a carboxylate salt.

発酵プロセスから該カルボン酸をカルボン酸塩の形で得ることの不利な点は、該カルボン酸を該塩から分離する為に、すなわち該塩をカルボン酸に転化する為に、1又はそれより多くの追加工程が要求されることであり、これは典型的にはカルボン酸及び/又はカルボン酸塩の損失をもたらし、及びすなわち、全体の発酵又はプロセスの収率の低下をもたらす。 The disadvantage of obtaining the carboxylic acid in the form of a carboxylic acid salt from the fermentation process is that one or more to separate the carboxylic acid from the salt, ie to convert the salt to a carboxylic acid. Additional steps are typically required, which results in loss of carboxylic acid and / or carboxylate salt, ie, a reduction in overall fermentation or process yield.

そのような工程のさらなる不利な点は、これらが典型的には相当な塩廃物をもたらすことである。例えば、該分離工程は硫酸を用いた該カルボン酸塩の酸性化をしばしば含み、その結果、廃棄物として硫酸塩を生じる。 A further disadvantage of such processes is that they typically result in considerable salt waste. For example, the separation step often involves acidification of the carboxylate with sulfuric acid, resulting in sulfate as waste.

本発明の目的は、該カルボン酸が塩溶液から適切な転化収率で分離される分離工程を提供することである。 The object of the present invention is to provide a separation step in which the carboxylic acid is separated from the salt solution with a suitable conversion yield.

本発明のさらなる目的は、塩廃棄物の無い又は実質的に無い方法を提供することである。 It is a further object of the present invention to provide a process that is free or substantially free of salt waste.

これらの目的の少なくとも一つが、2,5-フランジカルボン酸、フマル酸、アジピン酸、イタコン酸、クエン酸、グルタル酸、マレイン酸、マロン酸、シュウ酸、及び、10より多い炭素原子を有する脂肪酸の群から選ばれるカルボン酸を調製する為の方法であって、
2,5-フランジカルボン酸、フマル酸、アジピン酸、イタコン酸、クエン酸、グルタル酸、マレイン酸、マロン酸、シュウ酸、及び、10より多い炭素原子を有する脂肪酸の群から選ばれるマグネシウムカルボキシレートを用意する工程、
該マグネシウムカルボキシレートを塩化水素(HCl)により酸性化し、それによりカルボン酸及び塩化マグネシウム(MgCl2)を含む溶液を得る工程、
任意的に、濃厚化工程、ここでカルボン酸及びMgCl2を含む該溶液が濃厚化される、
該カルボン酸及びMgCl2を含む該溶液から該カルボン酸を沈殿させ、それによりカルボン酸沈殿物及びMgCl2溶液を得る工程
を含む前記方法を提供することにより満たされた。
At least one of these purposes is 2,5-furandicarboxylic acid, fumaric acid, adipic acid, itaconic acid, citric acid, glutaric acid, maleic acid, malonic acid, oxalic acid, and fatty acids having more than 10 carbon atoms A process for preparing a carboxylic acid selected from the group of
Magnesium carboxylate selected from the group of 2,5-furandicarboxylic acid, fumaric acid, adipic acid, itaconic acid, citric acid, glutaric acid, maleic acid, malonic acid, oxalic acid, and fatty acids having more than 10 carbon atoms Preparing the process,
Acidifying the magnesium carboxylate with hydrogen chloride (HCl), thereby obtaining a solution containing carboxylic acid and magnesium chloride (MgCl 2 );
Optionally, a thickening step, wherein the solution comprising carboxylic acid and MgCl 2 is thickened.
It was satisfied by providing said method comprising the step of precipitating the carboxylic acid from the solution containing the carboxylic acid and MgCl 2 , thereby obtaining a carboxylic acid precipitate and a MgCl 2 solution.

発酵プロセスは、さらなる下流の精製工程において処理することが困難である不純物プロファイルももたらしうる。発酵プロセスは原理上は、製造されるべきカルボン酸によって異なり、及びすなわち、(例えば濃度レベルにおいてだけでなく、潜在的には存在する不純物の種類においても)異なる不純物プロファイルを産生しうる。すなわち、さらなる濃厚化及び精製の為の下流処理工程もまた、カルボン酸によって変わりうる。本発明の言及されたカルボン酸について特に、本発明の方法が、化学的合成処理経路によって作られうるマグネシウムカルボキシレートだけでなく、適用可能な場合には、発酵により作られうるマグネシウムカルボキシレートを出発物質として用いた、これらのカルボン酸の製造の為の効率的且つ完全な方法であることが発見された。 The fermentation process can also result in impurity profiles that are difficult to process in further downstream purification steps. The fermentation process depends in principle on the carboxylic acid to be produced and can thus produce different impurity profiles (for example not only at the concentration level, but also at the type of impurities that are potentially present). That is, downstream processing steps for further thickening and purification can also vary with the carboxylic acid. In particular for the mentioned carboxylic acids of the invention, the process of the invention starts not only with magnesium carboxylates that can be made by chemical synthetic processing routes, but also magnesium carboxylates that can be made by fermentation, if applicable. It has been found that this is an efficient and complete method for the production of these carboxylic acids used as materials.

本発明者らは、該選択されたカルボン酸のマグネシウム塩へのHClの添加及び続く該溶液からの該カルボン酸の沈殿が、該マグネシウムカルボキシレート溶液からの該カルボン酸の非常に効率的な分離をもたらすことを発見した。 We have found that the addition of HCl to the magnesium salt of the selected carboxylic acid and subsequent precipitation of the carboxylic acid from the solution is a very efficient separation of the carboxylic acid from the magnesium carboxylate solution. Found to bring.

特に、該選択されたカルボン酸が、HClにより酸性化されたカルボキシレート溶液から、非常に高い効率で沈殿されることが発見された。いずれの理論によってもとらわれることを望まないで、本発明者らは、該沈殿の該高効率が、該溶液中のMgCl2の特に高い塩析効果によると予測する。特に、該塩析効果は、本発明のHCl、マグネシウム及び該選択されたカルボン酸の特定の組み合わせにより引き起こされると予測される。塩析効果は予測することが一般に困難であるので、本発明の方法において観察されるこれら酸についての該特定の高い塩析効果は本発明者らにとって驚きであった。 In particular, it has been discovered that the selected carboxylic acid is precipitated with very high efficiency from a carboxylate solution acidified with HCl. Without wishing to be driven by any theory, we predict that the high efficiency of the precipitation is due to the particularly high salting out effect of MgCl 2 in the solution. In particular, the salting out effect is expected to be caused by a specific combination of HCl, magnesium and the selected carboxylic acid of the present invention. Since the salting out effect is generally difficult to predict, the particular high salting out effect for these acids observed in the process of the present invention was surprising to the inventors.

すなわち、上記具体的に言及されたカルボン酸について本発明の方法を用いる場合に、カルボン酸沈殿物が、マグネシウムカルボキシレート溶液から高い収率で得られることができ、該溶液は例えば発酵プロセスにおいて得られる発酵混合物である。さらに、該得られたカルボン酸沈殿物は比較的高い純度を有する。というのも、本発明の方法における該沈殿工程は、カルボン酸以外の化合物の多量の沈殿を結果しないからである。さらに、塩化マグネシウム溶液が得られる。この溶液は以下で記載されるとおりにさらに処理されうる。 That is, when using the method of the present invention for the carboxylic acids specifically mentioned above, a carboxylic acid precipitate can be obtained in high yield from a magnesium carboxylate solution, which can be obtained, for example, in a fermentation process. Fermentation mixture. Furthermore, the resulting carboxylic acid precipitate has a relatively high purity. This is because the precipitation step in the method of the present invention does not result in a large amount of precipitation of compounds other than carboxylic acids. Furthermore, a magnesium chloride solution is obtained. This solution can be further processed as described below.

さらに、HCl及びマグネシウムカルボキシレートについての特定の選択が、特に熱分解工程と組み合わされたときに、塩廃棄物の減少を提供する。 In addition, certain choices for HCl and magnesium carboxylate provide salt waste reduction, especially when combined with a pyrolysis step.

好ましくは、該方法はさらに以下の工程を含む:
該MgCl2溶液を少なくとも300℃の温度での熱分解工程に付し、それにより該MgCl2を酸化マグネシウム(MgO)及びHClに分解する工程;及び、
任意的に、該熱分解工程において形成された該HClを水に溶解し、それによりHCl溶液を得る工程;及び
任意的に、該MgOを水と接触させ、それによりMg(OH)2を得、該Mg(OH)2が任意的に、発酵プロセス、好ましくは前記最初の工程からの該マグネシウムカルボキシレートを用意される該発酵プロセス、における使用の為に再利用される工程。
Preferably, the method further comprises the following steps:
Subjecting the MgCl 2 solution to a pyrolysis step at a temperature of at least 300 ° C., thereby decomposing the MgCl 2 into magnesium oxide (MgO) and HCl; and
Optionally dissolving the HCl formed in the pyrolysis step in water, thereby obtaining an HCl solution; and optionally contacting the MgO with water, thereby obtaining Mg (OH) 2 . The Mg (OH) 2 is optionally recycled for use in a fermentation process, preferably the fermentation process provided with the magnesium carboxylate from the first step.

これらの追加の工程の利点は、塩廃棄物を有さない又は実質的に有さない方法が得られうることである。該HCl溶液が、本発明の方法の酸性化工程に再利用されうる。該Mg(OH)2は、該発酵プロセスにおける使用の為に再利用されうる。 The advantage of these additional steps is that a process can be obtained which has no or substantially no salt waste. The HCl solution can be reused in the acidification step of the process of the present invention. The Mg (OH) 2 can be reused for use in the fermentation process.

語「カルボキシレート」は、本明細書内において用いられるときに、カルボン酸の共役塩基をいい、これは一般に式RCOO-により表されうる。語「マグネシウムカルボキシレート」は、本発明の方法において調製されるべき該カルボン酸の該マグネシウム塩をいう。 The term “carboxylate” as used herein refers to the conjugate base of a carboxylic acid, which can generally be represented by the formula RCOO . The term “magnesium carboxylate” refers to the magnesium salt of the carboxylic acid to be prepared in the process of the present invention.

語「該カルボキシレートに対応するカルボン酸」は、該カルボキシレートを酸性化することにより得られるカルボン酸をいう。それ故に、それは、酸性化カルボキシレートともいわれうる。該カルボキシレートに対応する該カルボン酸は、一般に、式RCOOHにより表されうる。 The term “carboxylic acid corresponding to the carboxylate” refers to a carboxylic acid obtained by acidifying the carboxylate. It can therefore also be referred to as an acidified carboxylate. The carboxylic acid corresponding to the carboxylate can generally be represented by the formula RCOOH.

語「沈殿する」は、本明細書内において用いられるときに、完全に溶解した状態から出発する固形物の形成をいう。カルボン酸は、結晶形又は非晶質形で沈殿されうる。本発明の方法に従いカルボン酸を沈殿させることによって、該カルボン酸は精製もされうる。マグネシウムカルボキシレート溶液が、溶解した不純物を含む場合、カルボン酸の沈殿は典型的には、そのような不純物から該カルボン酸を分離する。 The term “precipitate” as used herein refers to the formation of a solid starting from a fully dissolved state. Carboxylic acids can be precipitated in crystalline or amorphous form. The carboxylic acid can also be purified by precipitating the carboxylic acid according to the method of the present invention. When the magnesium carboxylate solution contains dissolved impurities, precipitation of the carboxylic acid typically separates the carboxylic acid from such impurities.

語「沈殿されるべき溶液」は、本明細書内において用いられるときに、沈殿に付されることになる溶液をいう。典型的には、この語は、酸性化後に得られるカルボン酸及びMgCl2を含む溶液をいい、任意的にはこの溶液が濃厚化工程及び/又は余分のMgCl2が添加される工程に付された後に得られるカルボン酸及びMgCl2を含む溶液をいう。しかしながら、第2の又はさらなる沈殿工程の場合、語「沈殿されるべき溶液」は、最後のすなわち直近の沈殿工程後に得られるMgCl2溶液をいい、任意的にはこの溶液が濃厚化工程及び/又は余分のMgCl2が添加される工程に付された後に得られるMgCl2溶液をいう。そのようなMgCl2溶液はなおカルボン酸を含んでよく、これは第二の又はさらなる沈殿工程にそれを付すことにより得られうる。 The term “solution to be precipitated” as used herein refers to a solution that is to be subjected to precipitation. Typically, the term refers to a solution containing carboxylic acid and MgCl 2 obtained after acidification, optionally subjected to a thickening step and / or a step where extra MgCl 2 is added. And a solution containing carboxylic acid and MgCl 2 obtained after. However, in the case of a second or further precipitation step, the term “solution to be precipitated” refers to the MgCl 2 solution obtained after the last or most recent precipitation step, optionally this solution is the concentration step and / or Or it refers to the MgCl 2 solution obtained after being subjected to the step of adding excess MgCl 2 . Such MgCl 2 solution may still contain carboxylic acid, which can be obtained by subjecting it to a second or further precipitation step.

本発明の方法が、2,5-フランジカルボン酸、フマル酸、アジピン酸、イタコン酸、クエン酸、グルタル酸、マレイン酸、マロン酸、シュウ酸、及び、10より多い炭素原子を有する脂肪酸の群から選ばれるカルボン酸にとって効率的に働くことが発見された。従って、該マグネシウムカルボキシレートは、これらのカルボン酸のマグネシウム塩から選択されうる。良い結果が、アジピン酸、イタコン酸、2,5-フランジカルボン酸、及びフマル酸からなる群から選ばれるカルボン酸により得られた。 The method of the present invention comprises 2,5-furandicarboxylic acid, fumaric acid, adipic acid, itaconic acid, citric acid, glutaric acid, maleic acid, malonic acid, oxalic acid, and a group of fatty acids having more than 10 carbon atoms. Has been found to work efficiently for carboxylic acids selected from: Thus, the magnesium carboxylate can be selected from magnesium salts of these carboxylic acids. Good results have been obtained with a carboxylic acid selected from the group consisting of adipic acid, itaconic acid, 2,5-furandicarboxylic acid, and fumaric acid.

本発明の方法において用意される該マグネシウムカルボキシレートは、発酵プロセスにおいて得られうる。 The magnesium carboxylate provided in the method of the present invention can be obtained in a fermentation process.

該マグネシウムカルボキシレートは、固形(例えば結晶形態)で用意されうる。あるいは、該マグネシウムカルボキシレートは、例えば溶液又は懸濁物の一部として、溶解した形態にありうる。溶解したマグネシウムカルボキシレートを含むそのような溶液又は懸濁物は、水性であってよく、特には発酵プロセスにおいて得られうる。懸濁物の例は、例えば、溶解したマグネシウムカルボキシレート及び不溶性バイオマスを含む懸濁物、例えば発酵ブロスなど、でありうる。該マグネシウムカルボキシレートが溶解した形で用意される場合、該マグネシウムカルボキシレート溶液又は懸濁物は、1リットルの溶液又は懸濁物当たり1〜700 g、好ましくは100〜600 g、より好ましくは200〜500gのマグネシウムカルボキシレートの濃度を有しうる。 The magnesium carboxylate can be provided in a solid (eg, crystalline form). Alternatively, the magnesium carboxylate can be in dissolved form, for example as part of a solution or suspension. Such a solution or suspension containing dissolved magnesium carboxylate may be aqueous and may be obtained in particular in a fermentation process. An example of a suspension can be, for example, a suspension containing dissolved magnesium carboxylate and insoluble biomass, such as a fermentation broth. When the magnesium carboxylate is prepared in dissolved form, the magnesium carboxylate solution or suspension is 1 to 700 g, preferably 100 to 600 g, more preferably 200, per liter of solution or suspension. May have a concentration of ˜500 g magnesium carboxylate.

該カルボキシレートが溶液又は懸濁物として用意される場合、酸性化の際にカルボン酸沈殿物が起るマグネシウムカルボキシレート濃度は、HCl濃度に依存しうる。例えば、高いHCl濃度(例えば20〜30重量%)を有するHCl溶液を用いて該カルボキシレートを酸性化する場合、カルボン酸の沈殿は、比較的低いカルボキシレート濃度で(例えば1〜10重量%又は1〜10重量%の周囲で)起りうる。しかしながら、より低いHCl濃度(例えば10〜20重量%)を用いた場合、より高いカルボキシレート濃度(例えば10〜50重量%)が、沈殿が起るために要求されうる。実際的な理由により、マグネシウムカルボキシレート溶液中のマグネシウムカルボキシレート濃度の上限は、75℃の最高温度でのマグネシウムカルボキシレートの最大溶解度である。この濃度は典型的には、該溶液の合計重量に基づき、約20重量%マグネシウムカルボキシレート又はそれより低い。しかしながら、それは、用いられる特定のカルボキシレートについて変わりうる。該マグネシウムカルボキシレートを完全に溶解した形にする為に、20重量%より高い濃度は、該溶液が75℃又はそれより高い温度を有することを要求しうる。この温度は、HClの存在下で用いられる物質の腐食感受性に関して、装置にとって悪い。 When the carboxylate is provided as a solution or suspension, the magnesium carboxylate concentration at which carboxylic acid precipitation occurs upon acidification can depend on the HCl concentration. For example, when the carboxylate is acidified using an HCl solution having a high HCl concentration (eg, 20-30% by weight), precipitation of the carboxylic acid may occur at a relatively low carboxylate concentration (eg, 1-10% by weight or Can occur around 1-10% by weight). However, when using lower HCl concentrations (eg 10-20% by weight), higher carboxylate concentrations (eg 10-50% by weight) may be required for precipitation to occur. For practical reasons, the upper limit of magnesium carboxylate concentration in the magnesium carboxylate solution is the maximum solubility of magnesium carboxylate at a maximum temperature of 75 ° C. This concentration is typically about 20 wt% magnesium carboxylate or lower, based on the total weight of the solution. However, it can vary for the particular carboxylate used. A concentration higher than 20% by weight may require the solution to have a temperature of 75 ° C. or higher in order to bring the magnesium carboxylate into fully dissolved form. This temperature is bad for the device with respect to the corrosion sensitivity of the materials used in the presence of HCl.

酸性化及び沈殿の後にできる限りたくさんのカルボン酸を得る為に、該酸性化に進む該カルボキシレート濃度は好ましくはできる限り高い。該マグネシウムカルボキシレートが溶液として用意される場合、マグネシウムカルボキシレート濃度の上限は、マグネシウムカルボキシレートの溶解度及びHClに起因する腐食に対して装置がなお十分に耐性である温度によって決定される。該カルボキシレートが懸濁物として用意される場合、典型的には懸濁物の撹拌性が上限を決定する。該カルボキシレートが固形のケーキとして用意される場合、該固液分離及び得られる付着している水が典型的には上限を決定する。酸性化及び沈殿の後の高いカルボン酸収率を支える為に、該HCl濃度は好ましくは、経済的に実行できる限り高い。というのも、余分の水の導入は系を希釈するからである。カルボキシレート及びHClの上記言及された投入濃度の組み合わせが望ましくは、該沈殿工程の間にMgCl2が溶液中に残ったままであり且つできる限り多くのカルボン酸が沈殿する状況を結果しなければならない。当業者は、該2つの濃度を変えて、望ましい結果を得ることができる。例えば、良い結果が、40〜75℃で、15〜25重量%のHCl及び20〜50重量%のマグネシウムカルボキシレート濃度の組み合わせを用いて得られた。 In order to obtain as much carboxylic acid as possible after acidification and precipitation, the carboxylate concentration proceeding to the acidification is preferably as high as possible. When the magnesium carboxylate is provided as a solution, the upper limit of magnesium carboxylate concentration is determined by the solubility of the magnesium carboxylate and the temperature at which the device is still sufficiently resistant to corrosion due to HCl. When the carboxylate is provided as a suspension, typically the agitation of the suspension determines the upper limit. When the carboxylate is prepared as a solid cake, the solid-liquid separation and the resulting attached water typically determines the upper limit. In order to support high carboxylic acid yields after acidification and precipitation, the HCl concentration is preferably as high as is economically feasible. This is because the introduction of excess water dilutes the system. A combination of the above mentioned input concentrations of carboxylate and HCl should desirably result in a situation where MgCl 2 remains in solution and as much carboxylic acid as possible is precipitated during the precipitation step. . One skilled in the art can vary the two concentrations to obtain the desired result. For example, good results have been obtained with a combination of 15-25 wt% HCl and 20-50 wt% magnesium carboxylate concentrations at 40-75 ° C.

マグネシウムカルボキシレート溶液又は懸濁物が、十分に高いマグネシウムカルボキシレート濃度を有さない発酵プロセスから得られる場合、該溶液は、例えば蒸発により、濃厚化されてよい。 If the magnesium carboxylate solution or suspension is obtained from a fermentation process that does not have a sufficiently high magnesium carboxylate concentration, the solution may be concentrated, for example by evaporation.

本発明の好ましい実施態様において、最初に発酵を行いそして次に塩基を添加してマグネシウムカルボキシレートを形成することと対照的に、マグネシウムカルボキシレートを直接的に産生して、処理をできる限り簡単にし且つ追加の処理工程を用いることを防ぐ為に、マグネシウムに基づく塩基を中和の為に用いる発酵において、該マグネシウムカルボキシレートが得られる。本発明の方法はさらに、25〜60℃でのマグネシウムカルボキシレート発酵を好ましくは含み、これにおいて発酵において該塩基を添加したときに得られる該カルボキシレート溶液が1〜30重量%のマグネシウムカルボキシレートを含み、その結果発酵産物としての該マグネシウムカルボキシレートが直に沈殿しない。発酵の間に該発酵ブロス中にマグネシウムカルボキシレートを直接に沈殿させることは、かなり極端な発酵条件、例えば40重量%超又は50重量%超さえのマグネシウムカルボキシレート濃度など、を要求し、これは該微生物、発酵収率及び/又は装置にとって好ましくない。発酵後に該発酵ブロスからマグネシウムカルボキシレートを沈殿させる為に、好ましくは別の沈殿工程が適用される。そのような沈殿工程は例えば、上記で説明されたとおりの濃厚化工程又は以下でさらに説明されるとおりの冷却沈殿である。次に、このようにして得られた沈殿物が、水に溶解されて、マグネシウムカルボキシレート水性溶液又は懸濁物を形成しうる。 In a preferred embodiment of the present invention, magnesium carboxylate is produced directly to make processing as simple as possible, as opposed to first performing fermentation and then adding a base to form magnesium carboxylate. And in order to prevent the use of additional processing steps, the magnesium carboxylate is obtained in a fermentation using a magnesium-based base for neutralization. The method of the present invention further preferably comprises a magnesium carboxylate fermentation at 25-60 ° C., wherein the carboxylate solution obtained when adding the base in the fermentation contains 1-30% by weight of magnesium carboxylate. As a result, the magnesium carboxylate as a fermentation product does not precipitate directly. Direct precipitation of magnesium carboxylate in the fermentation broth during fermentation requires fairly extreme fermentation conditions, such as magnesium carboxylate concentrations above 40% or even above 50% by weight, which Unfavorable for the microorganism, fermentation yield and / or equipment. In order to precipitate magnesium carboxylate from the fermentation broth after fermentation, preferably another precipitation step is applied. Such a precipitation step is, for example, a thickening step as described above or a cooling precipitation as further described below. The precipitate thus obtained can then be dissolved in water to form an aqueous magnesium carboxylate solution or suspension.

本発明の方法はさらに、酸性化工程を含み、これにおいて該マグネシウムカルボキシレートがHClにより酸性化され、それによってカルボン酸及びMgCl2を含む溶液を得る。本発明者らは、HClが、他の酸、例えばH2SO4などよりも酸性化剤として好ましいことを発見した。第一に、HClの使用は、効率的な沈殿、例えば上記で記載された有利な塩析効果、を提供する。特に、MgCl2の存在は、該カルボン酸の溶解度を減少し、これが該酸のより効率的な沈殿を結果する。さらに、マグネシウムカルボキシレートとHClとの反応が、特にMgSO4を含む他のマグネシウム塩と比較して及び多くのカルボン酸と比較しても、比較的高い溶解度を有する塩(MgCl2)を結果する。酸性化により得られる該塩の高い溶解度が望ましく、というのもできる限り少ないこの塩が該沈殿工程において沈殿すべきだからである。それ故に、沈殿されるべき該溶液中のカルボン酸の最大濃度は、部分的に、該酸性化工程において得られる該塩の溶解度によって決定される。すなわち、該塩が高い溶解度を有する場合、該塩の沈殿無く、高いカルボン酸濃度が得られることができ、これは該カルボン酸の効率的な沈殿を結果する。 The method of the present invention further includes an acidification step in which the magnesium carboxylate is acidified with HCl, thereby obtaining a solution containing the carboxylic acid and MgCl 2 . The inventors have discovered that HCl is preferred as an acidifying agent over other acids such as H 2 SO 4 . First, the use of HCl provides efficient precipitation, such as the advantageous salting out effect described above. In particular, the presence of MgCl 2 reduces the solubility of the carboxylic acid, which results in a more efficient precipitation of the acid. Furthermore, the reaction of magnesium carboxylate with HCl results in a salt (MgCl 2 ) having a relatively high solubility, especially compared to other magnesium salts containing MgSO 4 and also to many carboxylic acids. . High solubility of the salt obtained by acidification is desirable because as little salt as possible should be precipitated in the precipitation step. Therefore, the maximum concentration of carboxylic acid in the solution to be precipitated is determined in part by the solubility of the salt obtained in the acidification step. That is, if the salt has high solubility, a high carboxylic acid concentration can be obtained without precipitation of the salt, which results in efficient precipitation of the carboxylic acid.

酸性化は典型的には、過剰のHClを用いて行われる。該過剰は、好ましくは少なく、その結果、沈殿後に得られるMgCl2溶液は高度には酸性でなく、これはそのような溶液をさらに処理する点からみて望ましくないかもしれない。例えば、用いられるHClの過剰は、沈殿後の該得られるMgCl2溶液が1又はそれより高いpH、例えば約1.5のpHなど、を有するようなものでありうる。当業者は、反応化学量論に基づき、そのような1又はそれより高いpHについて最大の許容可能な過剰をどのように計算すべきかを知っている。十分に完全な酸性化を得る為に、該得られるMgCl2溶液は好ましくは4より低い、より好ましくは3より低いpHを有する。 Acidification is typically performed using excess HCl. The excess is preferably small, so that the MgCl 2 solution obtained after precipitation is not highly acidic, which may be undesirable in view of further processing of such a solution. For example, the excess of HCl used can be such that the resulting MgCl 2 solution after precipitation has a pH of 1 or higher, such as a pH of about 1.5. The person skilled in the art knows how to calculate the maximum allowable excess for such one or higher pH based on the reaction stoichiometry. In order to obtain a sufficiently complete acidification, MgCl 2 solution is該得is preferably lower than 4, more preferably a pH lower than 3.

HCl酸性化は例えば、該マグネシウムカルボキシレートをHClと接触させることにより、例えば(固形、懸濁物又は溶液の)該マグネシウムカルボキシレートを、HCl水性溶液と接触させることにより又はマグネシウムカルボキシレート溶液若しくは懸濁物をHClガスと接触させることにより、行われうる。 HCl acidification is, for example, by contacting the magnesium carboxylate with HCl, for example by contacting the magnesium carboxylate (in solid, suspension or solution) with an HCl aqueous solution or with a magnesium carboxylate solution or suspension. This can be done by contacting the turbid material with HCl gas.

HCl溶液が該酸性化工程において用いられるならば、好ましくはそれは少なくとも5重量%、より好ましくは少なくとも10重量%、さらにより好ましくは少なくとも20重量%のHClを含む。そのような濃度は一般に、該マグネシウムカルボキシレートを酸性化するのに十分である。上記言及された塩析効果の故に、高いHCl濃度が望ましい。HClの低い沸点及び HCl/H2O共沸混合物の故に、特にはHCl溶液を大気圧で用いる場合に、HCl溶液中のHCl濃度は典型的には、40%より高くないであろう。好ましくは、HCl濃度は、該HCl溶液の合計重量に基づき、 15〜25重量%のHCl濃度で用いられる。それにもかかわらず、最大で100%のHCl濃度も用いられてよく、この場合において、HCl溶液は典型的には増加した圧力(例えば大気圧より高い)及び任意的に低い温度(例えば20℃より低い)で用いられる。 If an HCl solution is used in the acidification step, preferably it comprises at least 5 wt% HCl, more preferably at least 10 wt%, even more preferably at least 20 wt% HCl. Such a concentration is generally sufficient to acidify the magnesium carboxylate. High HCl concentrations are desirable because of the salting out effect mentioned above. Due to the low boiling point of HCl and the HCl / H 2 O azeotrope, the HCl concentration in the HCl solution will typically not be higher than 40%, especially when the HCl solution is used at atmospheric pressure. Preferably, the HCl concentration is used at a HCl concentration of 15 to 25% by weight, based on the total weight of the HCl solution. Nevertheless, HCl concentrations of up to 100% may also be used, in which case the HCl solution typically has an increased pressure (eg higher than atmospheric pressure) and optionally a lower temperature (eg higher than 20 ° C.). Low).

HClガスが用いられる場合、HClガスは、それをカルボキシレート溶液又は懸濁物と接触させることにより接触されうる。特に、HClガスは、該溶液又は懸濁物を通じて吹き込まれうる。HClガスが用いられる場合、HClは熱分解工程、例えば以下でさらに記載されるとおりのものなど、から得られうる。 If HCl gas is used, the HCl gas can be contacted by contacting it with a carboxylate solution or suspension. In particular, HCl gas can be blown through the solution or suspension. If HCl gas is used, HCl can be obtained from a pyrolysis step, such as that described further below.

好ましくは、酸性化が、75℃又はそれより低い温度で行われる。より高い温度では、その過酷条件に装置を適合させることは非経済的になる。水の凝固点を考慮すると、酸性化は典型的には、0℃より高い温度で行われる。20℃より高い温度が、冷却する機械の使用を回避する為に好ましい。40℃又はそれより高い温度、又は60℃又はそれより高い温度さえが、さらにより好ましく、というのもより多くのマグネシウムカルボキシレートが、これらのより高い温度で溶解されうるからである。該マグネシウムカルボキシレート溶液又は懸濁物の温度は典型的には、該酸性化が行われる温度によって決定され、及び、当該温度に一致する。 Preferably, the acidification is performed at a temperature of 75 ° C. or lower. At higher temperatures, it becomes uneconomical to adapt the device to its harsh conditions. In view of the freezing point of water, acidification is typically performed at temperatures above 0 ° C. A temperature higher than 20 ° C is preferred to avoid the use of a cooling machine. Temperatures of 40 ° C. or higher, or even 60 ° C. or higher are even more preferred because more magnesium carboxylate can be dissolved at these higher temperatures. The temperature of the magnesium carboxylate solution or suspension is typically determined by and corresponds to the temperature at which the acidification takes place.

本発明の方法は濃厚化工程を含んでよく、該工程においてHClによる酸性化後に得られる該溶液が濃厚化される。該溶液中のより高い濃度のカルボン酸が、カルボン酸沈殿の効率を増すであろう。該濃厚化工程は、蒸発により行われうる。該濃厚化工程において、該溶液中に存在する水の全量の10〜90%が除去されうる。しかしながら、好ましくはMgCl2は該濃厚化の結果として沈殿されない。それ故に、酸性化後に得られる該溶液は好ましくは、MgCl2の飽和点と等しい又は当該飽和点より低いMgCl2濃度に濃厚化される。 The method of the invention may comprise a thickening step, in which the solution obtained after acidification with HCl is thickened. Higher concentrations of carboxylic acid in the solution will increase the efficiency of carboxylic acid precipitation. The thickening step can be performed by evaporation. In the thickening step, 10 to 90% of the total amount of water present in the solution can be removed. However, preferably MgCl 2 is not precipitated as a result of the enrichment. Therefore, the solution obtained after acidification is preferably thickened lower MgCl 2 concentration than or equal the saturation point and the saturation point of MgCl 2.

本発明の方法はさらに、該酸性化工程において得られた該溶液から、又は、もし存在するならば、該濃厚化工程において得られた該溶液から、該カルボン酸を沈殿することを含む。この工程は、(第一の)沈殿工程と呼ばれうる。沈殿は、当技術分野で既知の任意の沈殿方法、例えば反応的沈殿など、により、又は、沈殿されるべき該溶液を冷却し、濃厚化し、蒸発することにより、又は、沈殿されるべき該溶液に逆溶剤を添加することにより、行われうる。 The method of the invention further comprises precipitating the carboxylic acid from the solution obtained in the acidification step or from the solution obtained in the concentration step, if present. This step can be referred to as the (first) precipitation step. Precipitation may be achieved by any precipitation method known in the art, such as reactive precipitation, or by cooling, concentrating and evaporating the solution to be precipitated, or the solution to be precipitated. This can be done by adding an antisolvent to the solution.

沈殿は好ましくは、該マグネシウムカルボキシレートをHClによって酸性化することにより確立される。この種の沈殿は反応的沈殿と呼ばれうる。反応的沈殿において、沈殿は、酸性化の間に起こる。その結果、該マグネシウムカルボキシレートを酸性化すること及びこのようにして得られたカルボン酸を沈殿することが、一つの工程として行われる。従って、本発明の方法は、(上記で記載されたとおり)任意的に発酵プロセスにおいて得られたマグネシウムカルボキシレートを用意する工程;及び該マグネシウムカルボキシレートをHCl(例えばHCl水性溶液)により酸性化し、それによりカルボン酸沈殿物及びMgCl2溶液を得る工程を含むであろう。該沈殿工程が実際に、該MgCl2溶液中に存在する該カルボン酸沈殿物を有する懸濁物を結果することが注目される。 Precipitation is preferably established by acidifying the magnesium carboxylate with HCl. This type of precipitation can be referred to as reactive precipitation. In reactive precipitation, precipitation occurs during acidification. As a result, acidifying the magnesium carboxylate and precipitating the carboxylic acid thus obtained are carried out as one step. Accordingly, the method of the present invention comprises (as described above) optionally providing a magnesium carboxylate obtained in a fermentation process; and acidifying the magnesium carboxylate with HCl (eg, HCl aqueous solution) This would include obtaining a carboxylic acid precipitate and a MgCl 2 solution. It is noted that the precipitation step actually results in a suspension with the carboxylic acid precipitate present in the MgCl 2 solution.

反応的沈殿は、該カルボン酸の即時の沈殿が起こり得るように該酸性化工程における条件を選択することにより行われうる。当業者は、そのような条件をどのように確立したらよいかを知っている。特に、該マグネシウムカルボキシレート濃度は、HClによる酸性化が該カルボン酸の飽和点よりも高いカルボン酸濃度を結果するように選択されうる。当業者が知っているであろうとおり、該飽和点についての値は、用いられるカルボン酸による。 Reactive precipitation can be performed by selecting conditions in the acidification step such that immediate precipitation of the carboxylic acid can occur. Those skilled in the art know how to establish such conditions. In particular, the magnesium carboxylate concentration can be selected such that acidification with HCl results in a carboxylic acid concentration that is higher than the saturation point of the carboxylic acid. As those skilled in the art will know, the value for the saturation point depends on the carboxylic acid used.

該沈殿工程はまた、沈殿されるべき溶液、例えば該酸性化工程において形成された溶液、又は、もし存在するならば、該濃厚化工程において得られた溶液を冷却することにより行われうる。この種の沈殿は冷却沈殿と呼ばれうる。該冷却工程は、該沈殿されるべき溶液が実質的に全てのMgCl2及びカルボン酸が溶解される温度に最初に加熱されることを要求しうる。沈殿されるべき該溶液は、該溶液中の該カルボン酸の核形成温度より高い温度から、該溶液中の該カルボン酸の該核形成温度より低い温度に冷却されうる。該核形成温度は、固形物、特には沈殿物、が形成される最も高い温度である。この温度はとりわけ、MgCl2の濃度、カルボン酸、及び、他の成分の存在に依存する。それ故に、該核形成温度について一つの温度値を与えることは可能でない。しかしながら、一般に、該沈殿されるべき溶液は、少なくとも35℃の温度から30℃未満の温度へ、好ましくは少なくとも40℃から25℃未満の温度へと冷却される。より大きな温度差が、カルボン酸沈殿物の収率を増加することを可能にする。冷却沈殿の場合、冷却の前の該カルボン酸濃度は好ましくは、経済的に実行可能な限り該溶解度に近い。該カルボン酸濃度は、該カルボン酸の該飽和点と等しくてよく、又は該カルボン酸の該飽和点よりも最大で5 g/L低く、好ましくは最大で10 g/Lより低くてよい。 The precipitation step can also be carried out by cooling the solution to be precipitated, for example the solution formed in the acidification step or, if present, the solution obtained in the concentration step. This type of precipitation can be referred to as cold precipitation. The cooling step may require that the solution to be precipitated is first heated to a temperature at which substantially all MgCl 2 and carboxylic acid are dissolved. The solution to be precipitated can be cooled from a temperature above the nucleation temperature of the carboxylic acid in the solution to a temperature below the nucleation temperature of the carboxylic acid in the solution. The nucleation temperature is the highest temperature at which solids, especially precipitates, are formed. This temperature depends inter alia on the concentration of MgCl 2 , the presence of carboxylic acids and other components. It is therefore not possible to give a single temperature value for the nucleation temperature. In general, however, the solution to be precipitated is cooled from a temperature of at least 35 ° C. to a temperature of less than 30 ° C., preferably to a temperature of at least 40 ° C. to less than 25 ° C. A larger temperature difference makes it possible to increase the yield of the carboxylic acid precipitate. In the case of cold precipitation, the carboxylic acid concentration before cooling is preferably as close to the solubility as is economically feasible. The carboxylic acid concentration may be equal to the saturation point of the carboxylic acid, or may be at most 5 g / L lower than the saturation point of the carboxylic acid, preferably lower than 10 g / L.

さらに、沈殿は、該カルボン酸及びMgCl2を含む該溶液を、好ましくは蒸発によって、濃厚化することにより、確立されうる。該カルボン酸及びMgCl2を含む該溶液の溶媒の一部の蒸発が、該カルボン酸のより高い濃度及びより強力な塩析効果を結果し、これが沈殿を増大する。 Furthermore, precipitation can be established by concentrating the solution containing the carboxylic acid and MgCl 2 , preferably by evaporation. Evaporation of a portion of the solvent of the solution containing the carboxylic acid and MgCl 2 results in a higher concentration of the carboxylic acid and a stronger salting out effect, which increases precipitation.

さらに、沈殿は、該沈殿されるべき溶液に逆溶剤を添加することにより確立されうる。逆溶剤の例は、アルコール、エーテル及びケトンである。 Furthermore, precipitation can be established by adding an antisolvent to the solution to be precipitated. Examples of antisolvents are alcohols, ethers and ketones.

好ましくは、沈殿後に得られる該MgCl2溶液は、第二の及び/又はさらなる沈殿工程に付されてよく、それにより、追加のカルボン酸沈殿物及び第二の及び/又はさらなるMgCl2溶液を形成する。該第二の又はさらなる沈殿工程は、前の沈殿工程において得られた該MgCl2溶液中に残る該カルボン酸の少なくとも一部を回収する為に行われる。この場合、本発明のこの前の沈殿工程は、第一の沈殿工程と呼ばれうる。該方法の第一の沈殿において得られる該MgCl2溶液はなお、少量のカルボン酸を含みうる。このカルボン酸の少なくとも一部を回収する為に、第二の沈殿工程が行われうる。そのような第二の沈殿工程は、該第一の沈殿工程と同様の条件下で行われてよく、該沈殿工程の前に行われる濃厚化工程及び/又はMgCl2の添加を含みうる。 Preferably, the MgCl 2 solution obtained after precipitation may be subjected to a second and / or further precipitation step, thereby forming an additional carboxylic acid precipitate and a second and / or further MgCl 2 solution. To do. The second or further precipitation step is performed to recover at least a portion of the carboxylic acid remaining in the MgCl 2 solution obtained in the previous precipitation step. In this case, the previous precipitation step of the present invention may be referred to as the first precipitation step. The MgCl 2 solution obtained in the first precipitation of the process may still contain a small amount of carboxylic acid. A second precipitation step can be performed to recover at least a portion of the carboxylic acid. Such a second precipitation step may be performed under the same conditions as the first precipitation step, and may include a thickening step and / or the addition of MgCl 2 performed prior to the precipitation step.

好ましい実施態様において、本発明の方法は、第一の沈殿反応を含み、これは反応的沈殿工程であり、その後、この工程において得られた該MgCl2溶液が、冷却及び/又は蒸発工程に付される。該冷却及び/又は蒸発工程がさらなる沈殿工程であり、これにおいて追加のカルボン酸が沈殿され、及び、カルボン酸の損失及びプロセス収率がこのようにして改善される。 In a preferred embodiment, the method of the invention comprises a first precipitation reaction, which is a reactive precipitation step, after which the MgCl 2 solution obtained in this step is subjected to a cooling and / or evaporation step. Is done. The cooling and / or evaporation step is a further precipitation step in which additional carboxylic acid is precipitated and the loss of carboxylic acid and the process yield are thus improved.

いずれかの沈殿工程の前に、塩化マグネシウムが、該沈殿されるべき溶液に又は該HCl溶液に添加されうる。沈殿されるべきこの溶液は、(例えば反応沈殿の場合)該マグネシウムカルボキシレート溶液を含む溶液又は(酸性化工程において得られるとおりの)カルボン酸及び塩化マグネシウムを含む溶液でありうる。そのような添加された塩化マグネシウムは、該塩析効果を増し、それにより、カルボン酸の沈殿を増大しうる。 Prior to any precipitation step, magnesium chloride can be added to the solution to be precipitated or to the HCl solution. This solution to be precipitated can be a solution containing the magnesium carboxylate solution (for example in the case of reaction precipitation) or a solution containing carboxylic acid and magnesium chloride (as obtained in the acidification step). Such added magnesium chloride can increase the salting out effect and thereby increase precipitation of the carboxylic acid.

好ましくは、該方法はさらに、
該MgCl2溶液を、少なくとも300℃の温度での熱分解工程に付し、それにより該MgCl2をMgO及びHClに分解する工程; 及び
該熱分解工程において形成された該HClを水に溶解し、それによりHCl溶液を得る工程; 及び
該MgOを水と接触させ、それによりMg(OH)2を得る工程
を含む。
Preferably, the method further comprises
Subjecting the MgCl 2 solution to a pyrolysis step at a temperature of at least 300 ° C., thereby decomposing the MgCl 2 into MgO and HCl; and dissolving the HCl formed in the pyrolysis step in water. And thereby obtaining an HCl solution; and contacting the MgO with water, thereby obtaining Mg (OH) 2 .

上記で記載されたとおり、これらの追加工程の利点は、塩廃棄物を有さない又は実質的に有さない方法が得られうることである。 As described above, the advantage of these additional steps is that a process can be obtained that has no or substantially no salt waste.

本明細書内において記載されるとおりの熱分解はまた、本発明の方法において適切に適用されうる。従って、本発明において用いられる熱分解は、MgCl2溶液をスプレーして熱ガス流と接触させることにより行われうる。該熱ガスの温度は、以下で記載されるとおり、熱分解が行われる温度と等しい。 Pyrolysis as described herein can also be suitably applied in the method of the present invention. Thus, the pyrolysis used in the present invention can be performed by spraying a MgCl 2 solution and contacting it with a hot gas stream. The temperature of the hot gas is equal to the temperature at which pyrolysis takes place, as described below.

発酵プロセスからのマグネシウムカルボキシレートの酸/塩分離における熱分解の組み合わせは、本出願人の知る限り、以前に記載されていない。本発明者らは、(例えば、約800℃又はそれより高い温度で分解し始めるCaCl2と対照的に)MgCl2が比較的低い温度での熱加水分解(pyrohydrolysis)によって熱分解されうることを理解した。これは有利であり、というのも、形成されるMgOがなおも、十分に高い反応性を有し、それが例えば発酵において有効に用いられうるからである。 The combination of pyrolysis in acid / salt separation of magnesium carboxylate from the fermentation process has not been previously described to the best of Applicants' knowledge. We have found that MgCl 2 can be pyrolyzed by pyrohydrolysis at relatively low temperatures (eg, in contrast to CaCl 2 which begins to decompose at temperatures of about 800 ° C. or higher). understood. This is advantageous because the formed MgO is still highly reactive and can be used effectively, for example, in fermentation.

熱分解を行う為に適した装置は当技術分野で知られている。熱分解は、ロースター、例えばスプレーロースター又は流動床ロースターを用いて行われうる。そのような装置は例えば、SMS Siemagで得られうる。スプレーロースターの使用が好ましい。スプレーロースターは、(流動床ロースターと比べても)低いエネルギーコストを有し、というのもそれは(以下に記載されるとおり)比較的低い温度を要求するからである。スプレーロースターはさらに、反応性MgO粒子を産生することが発見され、これは発酵における中和剤としての使用にとって非常に適している。 Equipment suitable for performing pyrolysis is known in the art. Pyrolysis can be performed using a roaster, such as a spray roaster or fluidized bed roaster. Such a device can be obtained, for example, with SMS Siemag. The use of a spray roaster is preferred. Spray roasters have low energy costs (as compared to fluid bed roasters) because they require relatively low temperatures (as described below). Spray roasters have also been found to produce reactive MgO particles, which are very suitable for use as neutralizing agents in fermentation.

好ましくは、熱分解は、少なくとも300℃の温度で行われ、これはMgCl2が分解する最低温度である。好ましくは、熱分解は、少なくとも350℃、例えば350〜450℃の温度で行われる。エネルギーコストの故に、該温度は好ましくは1000 ℃より低く、より好ましくは800℃より低い。例えば、熱分解が行われる温度は、350〜600℃又は300〜400℃でありうる。加えて、該熱分解工程のために高すぎる温度を用いることは望ましくなく、というのもそれは、形成されるMgOの反応性を減少し、その結果それは、発酵における中和剤としての使用にとってより適さないからである。 Preferably, the pyrolysis is performed at a temperature of at least 300 ° C., which is the lowest temperature at which MgCl 2 decomposes. Preferably, the pyrolysis is performed at a temperature of at least 350 ° C, such as 350-450 ° C. Due to energy costs, the temperature is preferably below 1000 ° C, more preferably below 800 ° C. For example, the temperature at which pyrolysis is performed can be 350-600 ° C or 300-400 ° C. In addition, it is not desirable to use a temperature that is too high for the pyrolysis step, as it reduces the reactivity of the formed MgO, so that it is more for use as a neutralizing agent in fermentation. It is not suitable.

本発明において適用されるとおりの熱分解は、好ましくは、0.1〜10 barの圧力で行われる。しかしながら、高められた圧力の使用は、凝縮することができない該HClによる腐食のリスクの増大の故に、望ましくない。好ましくは、特にはロースターを用いる場合、不要なエネルギーコスト及び高価な高圧設備の必要性を回避する為に、熱分解は大気圧で行われる。 Pyrolysis as applied in the present invention is preferably performed at a pressure of 0.1 to 10 bar. However, the use of elevated pressure is undesirable because of the increased risk of corrosion by the HCl that cannot be condensed. Preferably, especially when using a roaster, the pyrolysis is carried out at atmospheric pressure in order to avoid unnecessary energy costs and the need for expensive high pressure equipment.

酸化マグネシウム(MgO)は、該熱分解の産物の一つであり、及び、典型的には粉末の形で得られる。該酸化マグネシウムは、例えば該MgOを水でクエンチすることによって、水を水和され、それによって水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)懸濁物を形成する。該水酸化マグネシウム懸濁物は好ましくは、該発酵プロセスにおける使用の為に再利用される。例えば、該Mg(OH)2は、発酵プロセスにおいて中和剤として用いられうる。この場合、該Mg(OH)2が最初に水で洗浄されて、塩化物イオンを、典型的には1000ppm未満の含有割合に、除去されうる。塩化物イオンの存在は望ましくなく、というのもそれらは、発酵容器に添加された場合に腐食の問題を引き起こしうるからである。Mg(OH)2が水中での低い溶解度を有するので、そのような洗浄工程は典型的にはMg(OH)2の有意な量の損失を結果しないであろう。代替的に、該Mg(OH)2は最初に炭酸マグネシウム(MgCO3)に転化され、これが次に発酵プロセスにおいて中和剤として用いられる。また、これら2つの工程の組み合わせは適用されてもよく、それにおいてMg(OH)2の一部が洗浄され及び再使用され、及び第二の部分がMgCO3へと転化されそして次に該プロセスにおいて再使用される。該MgOの一部は、該発酵において直接にさえ用いられうる。該熱分解工程において得られたHClは、水に溶解されてよく、それによりHCl水性溶液を形成しうる。好ましくは、該熱分解工程において得られたHClは、それを本発明の方法における該酸性化工程において、例えばHClガス又はHCl水性溶液として、用いることによって、再利用される。 Magnesium oxide (MgO) is one of the products of the pyrolysis and is typically obtained in powder form. The magnesium oxide is hydrated, eg, by quenching the MgO with water, thereby forming a magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ) suspension. The magnesium hydroxide suspension is preferably recycled for use in the fermentation process. For example, the Mg (OH) 2 can be used as a neutralizing agent in the fermentation process. In this case, the Mg (OH) 2 can be first washed with water to remove chloride ions, typically to a content of less than 1000 ppm. The presence of chloride ions is undesirable because they can cause corrosion problems when added to the fermentation vessel. Since Mg (OH) 2 has low solubility in water, such washing steps typically will not result in a significant amount of Mg (OH) 2 loss. Alternatively, the Mg (OH) 2 is first converted to magnesium carbonate (MgCO 3 ), which is then used as a neutralizing agent in the fermentation process. Also, a combination of these two steps may be applied, in which part of the Mg (OH) 2 is washed and reused and the second part is converted to MgCO 3 and then the process Reused in A portion of the MgO can even be used directly in the fermentation. The HCl obtained in the pyrolysis step may be dissolved in water, thereby forming an aqueous HCl solution. Preferably, the HCl obtained in the pyrolysis step is recycled by using it in the acidification step in the process of the invention, for example as HCl gas or aqueous HCl solution.

本発明の方法において用意される該マグネシウムカルボキシレートは、発酵プロセスにおいて得られうる。そのような発酵プロセスにおいて、炭水化物源が典型的には、微生物によって発酵されて、カルボン酸を形成する。次に、マグネシウム塩基が、発酵の間に中和剤として添加されて、該カルボン酸のマグネシウム塩を提供する。適切なマグネシウム塩基の例は、水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)、炭酸マグネシウム (MgCO3)及び重炭酸マグネシウム (Mg(HCO3)2)である。Mg(OH)2を塩基として使用することの利点は、この化合物が本発明の方法によって提供されうるということである。MgCO3の使用もまた望ましく、及び、本発明の方法において得られるMg(OH)2を転化することによって容易に得られうる。さらに、MgCO3又はMg(OH)2の使用が望ましく、というのも水酸化物及び炭酸塩は、本発明の方法の該塩析効果に対して悪影響を有すると予測されないからである(中和後に残るいずれのカーボネートも気体のCO2として該溶液を離れうる)。 The magnesium carboxylate provided in the method of the present invention can be obtained in a fermentation process. In such fermentation processes, carbohydrate sources are typically fermented by microorganisms to form carboxylic acids. A magnesium base is then added as a neutralizing agent during fermentation to provide the magnesium salt of the carboxylic acid. Examples of suitable magnesium bases are magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ), magnesium carbonate (MgCO 3 ) and magnesium bicarbonate (Mg (HCO 3 ) 2 ). The advantage of using Mg (OH) 2 as a base is that this compound can be provided by the method of the invention. The use of MgCO 3 is also desirable and can be easily obtained by converting Mg (OH) 2 obtained in the process of the invention. Furthermore, the use of MgCO 3 or Mg (OH) 2 is desirable, since hydroxides and carbonates are not expected to have a negative effect on the salting out effect of the process of the invention (neutralization). Any remaining carbonate can leave the solution as gaseous CO 2 ).

1つの実施態様において、該発酵プロセスは、精製工程を含んでよく、これにおいて結晶化の間に得られる該マグネシウムカルボキシレートが発酵ブロスから結晶化され、次にこれがその後水に溶解されて、水性溶液を形成してよく、これは典型的には、該発酵ブロスよりも高いカルボキシレート濃度を有する。そのような精製工程は、該マグネシウムカルボキシレートの該より高い濃度の故に、より高い収率が第一の沈殿工程において得られうるという利点を有しうる。 In one embodiment, the fermentation process may include a purification step in which the magnesium carboxylate obtained during crystallization is crystallized from the fermentation broth, which is then dissolved in water and then aqueous. A solution may be formed, which typically has a higher carboxylate concentration than the fermentation broth. Such a purification step may have the advantage that higher yields can be obtained in the first precipitation step because of the higher concentration of the magnesium carboxylate.

しかしながら、上記で記載されたとおり、該マグネシウムカルボキシレートは好ましくは、該マグネシウム塩基が中和剤として添加されるときに、溶解した形のままである。これは、該マグネシウムカルボキシレートが、ポンプ送り可能であり、及び、該酸性化工程において直接に用いられうるという利点を有する。さらに、該酸性化工程は、該マグネシウムカルボキシレートが溶解した形態にある場合に、制御することが容易である。特に、該マグネシウム塩基の添加後に得られる該マグネシウムカルボキシレート溶液又は懸濁物中に存在する該マグネシウムカルボキシレートは、少なくとも90重量%、好ましくは少なくとも95重量%、より好ましくは少なくとも99重量%のマグネシウムカルボキシレートを溶解した形で含む。少量の固形物(多くとも10重量%)は、上記で記載された該悪影響をなおもたらさないものでありうる。 However, as described above, the magnesium carboxylate preferably remains in dissolved form when the magnesium base is added as a neutralizing agent. This has the advantage that the magnesium carboxylate is pumpable and can be used directly in the acidification step. Furthermore, the acidification step is easy to control when the magnesium carboxylate is in dissolved form. In particular, the magnesium carboxylate present in the magnesium carboxylate solution or suspension obtained after addition of the magnesium base is at least 90% by weight, preferably at least 95% by weight, more preferably at least 99% by weight magnesium. Contains the carboxylate in dissolved form. A small amount of solids (at most 10% by weight) may still not cause the adverse effects described above.

該結晶化は、少なくとも一つの濃厚化工程、例えば水蒸発工程、冷却工程、シーディング工程、分離工程、洗浄工程及び再結晶工程など、を含みうる。濃厚化は、別個の工程として又は結晶化(例えば蒸発的結晶化)と一緒に行われうる。 The crystallization may include at least one thickening step, such as a water evaporation step, a cooling step, a seeding step, a separation step, a washing step, and a recrystallization step. Thickening can be performed as a separate step or together with crystallization (eg evaporative crystallization).

本発明がさらに、以下の実施例により説明される。 The invention is further illustrated by the following examples.

マグネシウムジカルボキシレート調製Magnesium dicarboxylate preparation

水酸化マグネシウムが、ジカルボン酸の水溶液に添加され、そして、完全な溶解まで加熱された。4つの異なるカルボン酸が用いられた:アジピン酸、フマル酸、イタコン酸、及び2,5-フランジカルボン酸。各成分の量が表1に与えられる。得られたジカルボキシレート溶液は、発酵プロセスにおいて得られるマグネシウムジカルボキシレート溶液に似ていることが意味された。発酵プロセスにおいて得られるマグネシウムジカルボキシレート溶液は一般に、マグネシウムジカルボキシレート以外の化合物、例えば比較的多量の不純物など、を含むが、この例について調製された該マグネシウムジカルボキシレート溶液は、発酵プロセスにおいて得られるマグネシウムジカルボキシレート溶液と十分に似ており、本発明が機能する原理の証拠を示すと考えらえた。 Magnesium hydroxide was added to the aqueous solution of dicarboxylic acid and heated to complete dissolution. Four different carboxylic acids were used: adipic acid, fumaric acid, itaconic acid, and 2,5-furandicarboxylic acid. The amount of each component is given in Table 1. The resulting dicarboxylate solution was meant to resemble the magnesium dicarboxylate solution obtained in the fermentation process. The magnesium dicarboxylate solution obtained in the fermentation process generally contains compounds other than magnesium dicarboxylate, such as relatively large amounts of impurities, but the magnesium dicarboxylate solution prepared for this example is It appeared to be sufficiently similar to the resulting magnesium dicarboxylate solution to provide evidence of the principle by which the present invention works.

Figure 0006275038
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ジカルボン酸沈殿Dicarboxylic acid precipitation

HClの水性溶液の或る量が、表2に示されたとおりに、実施例1からの該マグネシウムジカルボキシレート溶液に添加された。このように得られた混合物の温度もまた、表2に与えられる。該混合物が20℃に冷却され及び沈殿物が形成された。冷却の間、各10±1℃について該溶液の試料が採られた。該試料の組成及び形成された沈殿物の合計量が決定された。 An amount of an aqueous solution of HCl was added to the magnesium dicarboxylate solution from Example 1 as shown in Table 2. The temperature of the mixture thus obtained is also given in Table 2. The mixture was cooled to 20 ° C. and a precipitate formed. Samples of the solution were taken for each 10 ± 1 ° C. during cooling. The composition of the sample and the total amount of precipitate formed was determined.

Figure 0006275038
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該試料は該溶液からだけ採られた(サンプリングのために、スターラーが数秒間止められ、そして結晶が沈殿した後に、試料が上部層から採られた)。溶液中のマグネシウム及びジカルボン酸が分析され、及びg/g水として表された。生成した結晶の量が、当初ジカルボキシの質量と溶液中に残存するジカルボキシの質量との差として計算された。 The sample was taken only from the solution (for sampling, the stirrer was stopped for a few seconds and after the crystals precipitated, the sample was taken from the upper layer). Magnesium and dicarboxylic acid in the solution were analyzed and expressed as g / g water. The amount of crystals produced was calculated as the difference between the initial dicarboxy mass and the dicarboxy mass remaining in solution.

アジピン酸、フマル酸、イタコン酸及び2,5フランジカルボン酸それぞれについて、表3〜表6に結果が示される。 The results are shown in Tables 3 to 6 for each of adipic acid, fumaric acid, itaconic acid and 2,5-furandicarboxylic acid.

Figure 0006275038
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これらの結果は、アジピン酸について97%超、フマル酸について72%超、イタコン酸について80%超、及び2,5-フランジカルボン酸について96%超の合計回収率に相当する。 These results correspond to a total recovery of> 97% for adipic acid,> 72% for fumaric acid,> 80% for itaconic acid, and> 96% for 2,5-furandicarboxylic acid.

この実施例は、アジピン酸、フマル酸、イタコン酸及び2,5-フランジカルボン酸が、本発明の方法を用いて効率的に得られうることを示す。沈殿の間、ジカルボン酸の大部分が沈殿する一方で、実質的に全てのマグネシウムイオンが溶液中に残る。HClによる酸性化及びその後の結晶化が、該マグネシウムジカルボキシレート溶液からの該ジカルボン酸の非常に効率的な分離を結果することが結論付けられる。 This example shows that adipic acid, fumaric acid, itaconic acid and 2,5-furandicarboxylic acid can be efficiently obtained using the method of the present invention. During precipitation, most of the dicarboxylic acid precipitates while substantially all of the magnesium ions remain in solution. It is concluded that acidification with HCl and subsequent crystallization results in a very efficient separation of the dicarboxylic acid from the magnesium dicarboxylate solution.

クエン酸の沈殿Citric acid precipitation

クエン酸による第一の実験において、5 gのクエン酸が、MgCl2の飽和溶液に添加された。 In the first experiments with citric acid, citric acid 5 g, it was added to a saturated solution of MgCl 2.

クエン酸による第二の実験において、15 gのクエン酸が、MgCl2の飽和溶液に添加された。 In a second experiment with citric acid, 15 g citric acid were added to a saturated solution of MgCl 2.

クエン酸による第三の実験において、5 gの塩化マグネシウムが、クエン酸の飽和溶液に添加された。 In a third experiment with citric acid, 5 g of magnesium chloride was added to a saturated solution of citric acid.

クエン酸による第四の実験において、15 gの塩化マグネシウムが、クエン酸の飽和溶液に添加された。 In a fourth experiment with citric acid, 15 g of magnesium chloride was added to a saturated solution of citric acid.

4つの全ての実験において、沈殿物が形成された。該沈殿物のクエン酸及びMg含有割合が、HPLCを用いて分析された。結果が表7に示される。 In all four experiments, a precipitate was formed. The citric acid and Mg content of the precipitate was analyzed using HPLC. The results are shown in Table 7.

Figure 0006275038
Figure 0006275038

この実験は、クエン酸が、塩化マグネシウム溶液から沈殿されうることを示す。 This experiment shows that citric acid can be precipitated from magnesium chloride solution.

Claims (24)

カルボン酸を回収する為の方法であって、
マグネシウムカルボキシレートを用意する工程、ここで該カルボキシレートに対応する該カルボン酸は、2,5-フランジカルボン酸、フマル酸、アジピン酸、イタコン酸、クエン酸、グルタル酸、マレイン酸、マロン酸、シュウ酸、及び、10より多い炭素原子を有する脂肪酸からなる群から選ばれる;
該マグネシウムカルボキシレートを塩化水素(HCl)によって酸性化し、それによりカルボン酸及び塩化マグネシウム(MgCl2)を含む溶液を得る工程、ここで、該HClがガスとして又は少なくとも5重量%のHClを含む水性溶液として用意される
任意的に、濃厚化工程、ここでカルボン酸及びMgCl2を含む該溶液が濃厚化される;及び、
カルボン酸及びMgCl2を含む該溶液から該カルボン酸を沈殿し、それによりカルボン酸沈殿物及びMgCl2溶液を得る工程、
を含み、
前記方法が;
該MgCl2溶液を少なくとも300℃の温度での熱分解工程に付し、それにより該MgCl2を酸化マグネシウム(MgO)及びHClに分解する工程;
該熱分解工程において形成された該HClを水に溶解し、それによりHCl溶液を得る工程;及び
該MgOを水と接触させ、それによりMg(OH)2を得る工程、
をさらに含む方法。
A method for recovering carboxylic acid, comprising:
The step of preparing magnesium carboxylate, wherein the carboxylic acid corresponding to the carboxylate is 2,5-furandicarboxylic acid, fumaric acid, adipic acid, itaconic acid, citric acid, glutaric acid, maleic acid, malonic acid, Selected from the group consisting of oxalic acid and fatty acids having more than 10 carbon atoms;
Acidifying the magnesium carboxylate with hydrogen chloride (HCl), thereby obtaining a solution comprising carboxylic acid and magnesium chloride (MgCl 2 ) , wherein the HCl is a gas or an aqueous solution comprising at least 5 wt% HCl; Prepared as a solution ;
Optionally, a thickening step, wherein the solution comprising carboxylic acid and MgCl 2 is thickened; and
Precipitating the carboxylic acid from the solution containing carboxylic acid and MgCl 2 , thereby obtaining a carboxylic acid precipitate and an MgCl 2 solution;
Including
Said method;
Subjecting the MgCl 2 solution to a pyrolysis step at a temperature of at least 300 ° C., thereby decomposing the MgCl 2 into magnesium oxide (MgO) and HCl;
Dissolving the HCl formed in the pyrolysis step in water, thereby obtaining an HCl solution; and contacting the MgO with water, thereby obtaining Mg (OH) 2 .
A method further comprising:
熱分解がスプレーロースターを用いて行われる、請求項1に記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the pyrolysis is performed using a spray roaster. 該熱分解が、0.1〜10barの圧力で行われる、請求項1又は2に記載の方法。 The process according to claim 1 or 2, wherein the pyrolysis is carried out at a pressure of 0.1 to 10 bar. 該熱分解が、大気圧で行われる、請求項3に記載の方法。 The method of claim 3, wherein the pyrolysis is performed at atmospheric pressure. 該熱分解が、300〜450℃の温度で行われる、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the pyrolysis is performed at a temperature of 300 to 450 ° C. Mg(OH)2がMgCO3に転化される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。 Mg (OH) 2 is converted to MgCO 3, The method according to any one of claims 1 to 5. 該熱分解が、該MgCl2溶液をスプレーして熱ガスの流と接触させることにより行われる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。 Thermal decomposition, by spraying the MgCl 2 solution is effected by contacting a flow of hot gas, the method according to any one of claims 1-6. 該マグネシウムカルボキシレートを酸性化すること及びこのようにして形成された該カルボン酸を沈殿することが、一つの工程において行われる、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。 8. A process as claimed in any one of the preceding claims, wherein acidifying the magnesium carboxylate and precipitating the carboxylic acid thus formed is performed in one step. 該MgCl2溶液又は濃厚にされたMgCl2溶液が第二の沈殿工程に付されて、第一の沈殿工程において得られた該MgCl2溶液中に残る該カルボン酸の少なくとも一部を回収する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。 The MgCl 2 solution or the concentrated MgCl 2 solution is subjected to a second precipitation step to recover at least a portion of the carboxylic acid remaining in the MgCl 2 solution obtained in the first precipitation step; The method according to claim 1. 該第二の沈殿が、該MgCl2溶液を冷却し及び/又は濃厚化することにより行われる、請求項9に記載の方法。 The method according to claim 9, wherein the second precipitation is performed by cooling and / or concentrating the MgCl 2 solution. 該第二の沈殿が、少なくとも30℃の温度から25℃未満の温度へ、該MgCl2溶液を冷却し及び/又は濃厚化することにより行われる、請求項9に記載の方法。 Said second precipitation, the temperature of at least 30 ° C. below the temperature of 25 ° C., is carried out by the MgCl 2 solution is cooled and / or thickening method of claim 9. 該第二の沈殿の前に、追加のMgCl2が該MgCl2溶液に添加される、請求項9〜11のいずれか1項に記載の方法。 Prior of the second precipitation, additional MgCl 2 is added to the MgCl 2 solution, The method according to any one of claims 9-11. 該カルボン酸が、アジピン酸、イタコン酸、2,5-フランジカルボン酸、及びフマル酸からなる群から選ばれる、請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 12, wherein the carboxylic acid is selected from the group consisting of adipic acid, itaconic acid, 2,5-furandicarboxylic acid, and fumaric acid. 前記方法が濃厚化工程を含み、前記濃厚化工程において、該カルボン酸及びMgCl2を含む該溶液が、該カルボン酸の飽和点に等しい又は当該飽和点よりも最大で5g/L低い該カルボン酸濃度に濃厚化される、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法。 The method includes a thickening step, in which the solution containing the carboxylic acid and MgCl 2 is equal to or at most 5 g / L below the saturation point of the carboxylic acid. The method according to claim 1, wherein the method is enriched to a concentration. 前記方法が濃厚化工程を含み、前記濃厚化工程において、該カルボン酸及びMgCl2を含む該溶液が、該カルボン酸の飽和点に等しい又は当該飽和点よりも最大で10g/L低い該カルボン酸濃度に濃厚化される、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法。 The method includes a thickening step, in which the solution containing the carboxylic acid and MgCl 2 is equal to or at most 10 g / L lower than the saturation point of the carboxylic acid. The method according to claim 1, wherein the method is enriched to a concentration. マグネシウムカルボキシレートがHCl溶液により酸性化される、請求項1〜15のいずれか1項に記載の方法。 16. A process according to any one of claims 1 to 15, wherein the magnesium carboxylate is acidified with an HCl solution. 該HCl溶液が少なくとも5重量%のHClを含む、請求項16に記載の方法。 The method of claim 16, wherein the HCl solution comprises at least 5 wt% HCl. 該HCl溶液が少なくとも10重量%のHClを含む、請求項16に記載の方法。 The method of claim 16, wherein the HCl solution comprises at least 10 wt% HCl. 該HCl溶液が少なくとも20重量%のHClを含む、請求項16に記載の方法。 The method of claim 16, wherein the HCl solution comprises at least 20 wt% HCl. 該マグネシウムカルボキシレートが、発酵プロセスにおいて得られた水性溶液の一部として又は水性懸濁物の一部として、溶解した形で用意される、請求項1〜19のいずれか1項に記載の方法。 20. A method according to any one of the preceding claims, wherein the magnesium carboxylate is provided in dissolved form as part of an aqueous solution obtained in a fermentation process or as part of an aqueous suspension. . 該水性溶液又は水性懸濁物が、該溶液又は懸濁物の合計重量に基づき少なくとも10重量%のマグネシウムカルボキシレートを含み、且つ、該カルボン酸及びMgCl2を含む該溶液が、カルボン酸を含む該溶液の合計重量に基づき少なくとも5重量%のMgCl2を含む、請求項20に記載の方法。 The aqueous solution or suspension comprises at least 10% by weight magnesium carboxylate based on the total weight of the solution or suspension, and the solution comprising the carboxylic acid and MgCl 2 comprises a carboxylic acid. based on the total weight of the solution containing MgCl 2 of at least 5 wt%, the method of claim 20. 該水性溶液又は水性懸濁物が、該溶液又は懸濁物の合計重量に基づき少なくとも15重量%のマグネシウムカルボキシレートを含み、且つ、該カルボン酸及びMgCl2を含む該溶液が、カルボン酸を含む該溶液の合計重量に基づき少なくとも10重量%のMgCl2を含む、請求項21に記載の方法。 The aqueous solution or suspension comprises at least 15% by weight magnesium carboxylate based on the total weight of the solution or suspension, and the solution comprising the carboxylic acid and MgCl 2 comprises a carboxylic acid. based on the total weight of the solution containing MgCl 2 of at least 10 wt%, the method of claim 21. 該マグネシウムカルボキシレートが発酵プロセスにおいて得られ、該プロセスが精製工程を含み、ここでマグネシウムカルボキシレートが発酵ブロスから結晶化され、そして次に任意的に水に溶解されて、水性溶液を形成する、請求項1〜22のいずれか1項に記載の方法。 The magnesium carboxylate is obtained in a fermentation process, the process comprising a purification step, wherein the magnesium carboxylate is crystallized from the fermentation broth and then optionally dissolved in water to form an aqueous solution; 23. A method according to any one of claims 1-22. 該マグネシウムカルボキシレートが発酵プロセスにおいて溶解した形で得られ、該プロセスが精製工程を含み、ここで該カルボン酸が、マグネシウム塩基を添加することにより中和され、その工程の間、マグネシウムカルボキシレートが溶解した形のままである、請求項1〜22のいずれか1項に記載の方法。 The magnesium carboxylate is obtained in a dissolved form in a fermentation process, the process comprising a purification step, wherein the carboxylic acid is neutralized by adding a magnesium base, during which the magnesium carboxylate is 23. A method according to any one of the preceding claims, which remains in dissolved form.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020045349A (en) * 2011-08-16 2020-03-26 ピュラック バイオケム ビー. ブイ. Recovery of carboxylic acids from their magnesium salts by precipitation with hydrochloric acid, useful for fermentation broth treatment

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL2744747T3 (en) 2011-08-16 2021-06-28 Purac Biochem B.V. Recovery of carboxylic acid from their magnesium salts by precipitation using hydrochloric acid, useful for fermentation broth work-up
CN109134239A (en) * 2011-08-16 2019-01-04 普拉克生化公司 It can be used for the method by recycling carboxylic acid from carboxylic acid magnesium salts with hydrochloric acid precipitation of fermentation liquor treatment
NL2011027C2 (en) * 2013-06-24 2014-12-29 Univ Delft Tech Process for the preparation of 2,5-furandicarboxylic acid.
EP2821368A1 (en) * 2013-07-03 2015-01-07 PURAC Biochem BV Method for processing magnesium chloride solutions
WO2015150325A1 (en) 2014-04-01 2015-10-08 Purac Biochem Bv Thermal decomposition of magnesium chloride
DE102014015958A1 (en) 2014-10-31 2016-05-04 Sig Technology Ag Device, in particular for closing a head region of a food container, of a laminate with peeled and folded edge region
JP6745276B2 (en) * 2015-03-17 2020-08-26 ピュラック バイオケム ビー. ブイ. Method for producing furan-2,5-dicarboxylic acid (FDCA) from solid salt
JP6750792B2 (en) * 2015-08-10 2020-09-02 互応化学工業株式会社 Method for producing unsaturated monomer
EA036232B1 (en) * 2016-01-19 2020-10-16 ПУРАК Биокем БВ Improved method for processing magnesium chloride solutions and method for manufacturing carboxylic acids
CN115427354B (en) 2020-04-20 2025-03-11 普拉克生化公司 Method for preparing high-purity magnesium oxide
WO2025083005A1 (en) 2023-10-17 2025-04-24 Purac Biochem B.V. Process for manufacturing high-purity magnesium oxide from magnesium chloride

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL8722A (en) * 1954-12-08 Joseph Jacob Aman a method for the thermal decomposition of metallic chlorides and sulphates to their corresponding oxides and acids
IL126264A0 (en) * 1998-09-17 1999-05-09 Tami Inst For Research & Dev L Process for preparing lactic acid
WO2001030699A1 (en) * 1999-10-25 2001-05-03 Nedmag Industries Mining & Manufacturing B.V. Magnesium oxide, a mixture of metal oxides, methods for preparation thereof and the use of the materials as frac proppant
US6670505B1 (en) * 2000-03-07 2003-12-30 Eastman Chemical Company Process for the recovery of organic acids from aqueous solutions
US6660505B2 (en) * 2000-06-22 2003-12-09 Cognis Corporation Isolation of carboxylic acids from fermentation broth
WO2005030973A1 (en) 2003-09-30 2005-04-07 Ajinomoto Co., Inc. Method of purifying succinic acid from fermentation liquid
KR101051582B1 (en) 2009-05-13 2011-07-22 삼성석유화학(주) Separation and Purification of Succinic Acid from Fermentation Broth
US8431372B2 (en) * 2009-06-19 2013-04-30 Mbi International Fermentation method using a magnesium compound containing oxygen
CN101748161B (en) * 2010-01-19 2012-06-06 南京工业大学 Process for purifying succinic acid by anaerobic fermentation
US8829237B2 (en) * 2011-03-03 2014-09-09 The Michigan Biotechnology Institute Production of carboxylic acid and salt co-products
PL2744747T3 (en) * 2011-08-16 2021-06-28 Purac Biochem B.V. Recovery of carboxylic acid from their magnesium salts by precipitation using hydrochloric acid, useful for fermentation broth work-up
CN109134239A (en) * 2011-08-16 2019-01-04 普拉克生化公司 It can be used for the method by recycling carboxylic acid from carboxylic acid magnesium salts with hydrochloric acid precipitation of fermentation liquor treatment

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020045349A (en) * 2011-08-16 2020-03-26 ピュラック バイオケム ビー. ブイ. Recovery of carboxylic acids from their magnesium salts by precipitation with hydrochloric acid, useful for fermentation broth treatment

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